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后路板-棒内固定系统治疗不稳定性寰椎骨折的生物力学研究

Biomechanical study of posterior plate-rod system for instable atlas fractures

摘要:

目的:测试后路板-棒内固定系统治疗不稳定寰椎骨折的稳定性,为临床使用提供理论基础.方法:采集新鲜成年人尸体颈椎骨(C0~C3)标本6具,用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)上下包埋,在生物力学实验机上,以150N为最大生理载荷,最大力矩为1.50N·m,依次测量完整模型组(A组)、骨折模型组(B组,包括寰椎后弓两处骨折与典型Jefferson骨折,分别作为B1组和B2组,骨折模型制作时保持横韧带完整)、内固定模型组(C组,包括B1组+内固定系统、B2组+内固定系统,分别作为C1组、C2组)C0-C1、C1-C2节段前屈/后伸、左/右侧屈和左/右旋转等6个方向的三维运动范围(ROM),通过比较,评价后路板-棒内固定系统治疗寰椎骨折的生物力学稳定性.根据测量所得ROM值,设A组各方向三维运动稳定性指数(Sf)为100%,计算B组、C组模型各运动方向Sf,进一步直观比较各模型的稳定性变化.结果:C0-C1节段,A组前屈/后伸、左右侧屈、左右轴向旋转方向的ROM分别为11.06°±1.00°,7.08°±0.62°,13.24°±1.24°;B1、B2组前屈/后伸、左右侧屈、左右轴向旋转方向ROM均较A组明显增大(P<0.05);C1组前屈/后伸、左右侧屈、左右旋转方向的ROM均较B1组明显减小(P<0.05);C2组各方向ROM均较B2组明显减小(P<0.05);C1、C2组前屈/后伸、左右侧屈、左右轴向旋转方向ROM与A组比较均无统计学差异(P>0.05).C1-C2节段,A组前屈/后伸、左右侧屈、左右轴向旋转方向的ROM分别为10.07°±1.12°,5.56°±0.54°,20.83°±2.12°;B1、B2组各方向ROM均较A组明显增大(P<0.05);C1组各方向的ROM较B1组明显减小(P<0.05);C2组各方向ROM较B2组明显减小(P<0.05);C1、C2组各方向ROM与A组比较均无统计学差异(P>0.05).C0-C1节段,B1组前屈/后伸、左/右侧屈、左/右轴向旋转方向Sf分别为71%、70%、64%,B2组各方向Sf分别为61%、55%、58%,C1组各方向Sf分别为102%、108%、108%,C2组各方向Sf分别为91%、91%、92%.C1-C2节段,B1组前屈/后伸、左/右侧屈、左/右轴向旋转方向Sf分别为70%、61%、35%,B2组各方向Sf分别为59%、54%、37%,C1组各方向Sf分别为105%、111%、106%,C2组各方向Sf分别为91%、90%、92%.结论:寰椎后路板-棒内固定系统既能恢复上颈椎稳定性,又可保留其生理运动功能.使用该系统治疗寰椎后弓两处骨折,在稳定性方面效果稍优于典型Jefferson骨折.

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